داستان یک پرواز؛ ساترن 5 چگونه انسان را به ماه رساند؟ [قسمت اول]

شانزدهم جولای 1963 - برابر با بیست و پنجم تیر ماه 1342 - ساعت 9:31 صبح در منطقه زمانی شرقی (EDT) زمین اطراف مرکز فضایی کندی در ایالت فلوریدای آمریکا به لرزش درآمد و مأموریت تاریخی آپولو 11 برای رساندن فضانوردان به ماه آغاز شد. راکت عظیم الجثه ساترن 5 که در این مأموریت به کار رفت، یکی از مشهورترین ساخته های دست بشر در قرن بیستم است که ساختنش به هیچ وجه ساده نبود.

تولد ساترن 5 داستانی از جنس نوآوری های هوشمندانه، محافظه کاری، سیاست و کار کردن روی پروژه ایست که هیچکس تصور واضحی در موردش نداشت. احتمالاً شما هم تا به حال راکت ساترن 5 را در مرکز فضایی کندی فلوریدا یا مرکز فضایی جانسون تگزاس ندیده اید، اما با مشاهده تصاویر آنها می توانید به راحتی تمام صفات مبالغه را به کار ببرید. این راکت نه تنها پایه گذار یکی از مهم ترین اقدامات در طول تاریخ بشریت است، بلکه مجموعه ای حیرت انگیز از رکوردها را برجای گذاشته که همچنان باقی هستند.

ساترن 5 با ارتفاع 110.6 متر بلندترین راکت جهان است که حتی از مجسمه آزادی نیویورک یا ساعت بیگ بن لندن هم بالا می زند. این راکت همچنین با وزن 2970000 کیلوگرم، سنگین ترین و قدرتمندترین راکت عملیاتی جهان است. رانش مرحله اول ساترن 5 به 7891000 کیلو نیوتن می رسد و می تواند محموله 140 هزار کیلوگرمی را به مدار پایینی زمین ببرد، یا اینکه محموله 48600 کیلوگرمی را به ماه منتقل کند.

ساترن 5 تنها وسیله ایست که انسان را به اعماق فضا برده است

ساترن 5 بزرگ ترین راکت با سوخت مایع و بزرگ ترین ماشین پرنده جهان هم به شمار می رود و موتور مرحله اول F-1 هم قدرتمندترین موتور دنیاست. ساخت 13 راکت ساترن 5 به همراه 19 برادر کوچک ترش یعنی ساترن 1 و ساترن 1B را بیش از 20 هزار شرکت خصوصی و بالغ بر 300 هزار نفر در سرتاسر آمریکا آمریکا بر عهده داشتند. این راکت از سوی ناسا به عنوان نخستین وسیله حمل و نقل فضایی واقعی شناخته شده و هنوز هم تنها ابزاریست که انسان را به اعماق فضا برده است.

رکورد دیگری هم داریم: از 32 پرتاب راکت های ساترن، هیچکدام با شکست مواجه نشده و هیچ محموله ای از دست نرفته است. با در نظر گرفتن اینکه مهندسین و فضانوردان ناسا پس از هر بار پرتاب موفق این راکت حیرت زده می شدند، می توان نتیجه گرفت که با رکورد حیرت انگیزی روبرو هستیم.

تولد آشوبگر

شاید داستان تولد ساترن 5 از خودش جذاب تر باشد. ساخت ماشینی انقلابی در این سطح، در زمانی به شدت کوتاه و با پیچیدگی فوق العاده ای همراه بود. طراحی این راکت از سال 1960 الی 1962 در مرکز پروازهای فضایی مارشال در هانتسویل آلاباما انجام شد. ورنر فون براون (Wernher von Braun) و آرتور رادولف (Arthur Rudolph) از پیشگامان علوم موشکی دنیا روی این پروژه نظارت داشتند. اولین پرواز ساترن 5 در سال 1967 انجام شد، یعنی فقط 5 سال بعد از دریافت چراغ سبز برای اجرای مأموریت آپولو.

این پنج سال پر از مشکلات عجیب و غریب، فرایندهای کم سابقه توسعه همزمان، تصمیم گیری پیچیده، درگیری های درون سازمانی، بحران های جهانی، و جابجایی مرزهای علم و فناوری بود، انگار خودتان با سرعت در حال حرکت هستید و باید به یک سیبل متحرک هم شلیک کنید. رویارویی داخلی، جنگ سرد، رقابت فضایی، تولد سازمان ها و نهادهای جدید، همگی دست در دست هم به مشکلات این پروژه اضافه کرده بودند، ولی همکاری بین دولت و شرکت های خصوصی همه موانع را از پیش رو برداشت. جالب اینجاست که هیچکس نمی دانست قرار است با این راکت چه کار کنند، تا اینکه بالاخره ناسا برنامه نهایی را اعلام کرد.

اولین جرقه

داستان ساترن 5 به دوران جنگ جهانی دوم بر می گردد، زمانی که آلمان نازی موشک بالستیک V-2 را ساخت. این موشک که در شهر پنمونده آلمان ساخته شد، مهم ترین راکت سوخت مایع جهان به شمار می رفت و طراحی آن، تأثیر قابل توجهی روی راکت ناسا داشت. در واقع ساترن 5 را می توان نسخه پیشرفته ای از V-2 دانست.

در آخرین روزهای جنگ جهانی دوم، ورنر فون براون و 700 دانشمند ارشد علوم موشکی آلمان خودشان را تسلیم ارتش آمریکا کردند. آنها همراه با انبوهی از نقشه ها و صدها راکت V-2 به شکل مخفیانه و در قالب عملیات پیپرکلیپ (Paperclip) به ایالات متحده منتقل شدند. فون براون تصور می کرد آمریکایی ها به او منابع کافی و آزادی عمل می دهند تا آرزوی دیرینه اش یعنی پرتاب راکت به سمت ماه را جامه عمل بپوشاند، اما دولتمردان ایالات متحده فکرهای دیگری داشتند.

دانشمندان آلمانی نقش اصلی را در تحول فضایی آمریکا ایفا کردند

دانشمندان آلمانی برخلاف انتظار، به شهر وایت سندز در ایالت نیومکزیکو منتقل شدند. آنها فقط می توانستند با V-2 های باقی مانده از جنگ بازی کنند، علوم موشکی را به مهندسین آمریکایی آموزش دهند و نهایتاً موشک های بالستیک کوتاه برد را برای ارتش آمریکا بسازند. در سال 1956 آژانس موشک بالستیک ارتش (ABMA) تأسیس شد و تیم فون براون توانستند طراحی راکت را تا حد قابل توجهی بهبود دهند، به طوری که دولت آمریکا مجبور شد مأمور ویژه ای را به نظارت روی فعالیت های آنها اختصاص دهد تا تصادفاً ماهواره ای را به فضا نفرستند. در همین زمان طراحی راکت های بزرگ بر عهده نیروی هوایی ارتش آمریکا قرار گرفته بود تا موشک های بالستیک قاره پیما را برای حمل کلاهک های هسته ای بسازند.

اواخر سال 1956 وزارت دفاع ایالات متحده به این نتیجه رسید که به یک راکت بزرگ برای پرتاب محموله ای سنگین و نامشخص به فضا نیاز دارد. بوستر این راکت باید بتواند 9000 تا 18000 کیلوگرم بار را حمل کند، ضمن اینکه ساخت راکت هم سریع و کم هزینه باشد. آوریل سال 1957 آژانس ABMA این چالش را پذیرفت و مطالعات اولیه برای ساخت راکتی به نام سوپر ژوپیتر (Super Jupiter) را آغاز کرد. این راکت با رانش 1.5 میلیون پوند، ده برابر قوی تر از تمام راکت های ساخته شده تا آن زمان بود.

فون براون در ابتدا می خواست یک موتور بسیار بزرگ را استفاده کند، ولی نهایتاً تصمیم بر این شد که چهار موتور نسبتاً کوچک تر بسازد که بعدها با نام F-1 در تاریخ ماندگار شد. راکت تک موتوره وزن کمتری دارد، به سادگی ساخته می شود و احتمال خرابی آن هم کمتر است، اما طراحی و ساختش زمان بیشتری نیاز دارد. البته در این زمان فقط طراحی اولیه و مقداری از محاسبات فنی راکت سوپر ژوپیتر انجام شده بود و احتمال کنسل شدن پروژه وجود داشت.

زمانی که دوایت آیزنهاور، رئیس جمهور وقت آمریکا اعلام کرد ایالات متحده قصد دارد یک ماهواره را در مدار زمین قرار دهد، همه چیز عوض شد. این تصمیم برای مشارکت در پروژه IGY 1957 گرفته شده بود. برای تأکید بر ماهیت صلح آمیز این پروژه که به نام ونگارد (Vanguard) شناخته می شد، قرار بود یکی از راکت های پژوهشی (موشک ژرفاسنج) نیروی دریایی را به گونه ای تغییر دهند که ماهواره ای به اندازه گریپ فروت را به مدار زمین بفرستد.

همه چیز خوب پیش می رفت تا اینکه اکتبر 1957 اتحاد جماهیر شوروی اولین ماهواره خود به نام اسپوتنیک (Sputnik-1) را در مدار زمین قرار داد و برای اینکه بیشتر حرص آمریکایی ها را درآورد، دومین و سومین ماهواره و اولین موجود زنده، یعنی سگی به نام لایکا را هم به فضا فرستاد.

روسیه با پرتاب ماهواره اسپوتنیک، نبرد فضایی را آغاز کرد

اگرچه سیاستمداران آمریکایی آرامش خود را در برابر اقدامات شوروی حفظ کردند، ولی مردم و رسانه های این کشور چندان آرام ننشستند. دولت ایالات متحده نه تنها متعجب نشده بود، بلکه اوضاع را به نفع خودش می دید چون مطمئن بود که حالا دیگر شوروی نمی تواند به پرتاب های آنها گیر بدهد. با این حال رسانه ها و افکار عمومی آمریکا که روسیه را پایین تر از خود می دیدند، پیشرفت آنها در عرصه فضا را تاب نمی آوردند، به خصوص اینکه حالا شوروی می تواند موشک های مجهز به سلاح اتمی را به سمت نیویورک یا واشنگتن نشانه رود.

حالا پروژه ونگارد از یک برنامه علمی عادی به اولویت اصلی در سطح ملی بدل شده بود، ولی قدم اول چندان محکم برداشته نشد. نخستین تلاش برای پرتاب، به انفجار راکت روی سکو منتهی شد و بهانه را به دست شوروی داد تا تلاش بی نتیجه آمریکایی ها را به سخره بگیرند و اعتماد به نفس آنها را نابود کنند.

از طرف دیگر، فون براون چنین روزی را پیش بینی می کرد و چند راکت ژوپیتر آماده پرتاب را در اختیار داشت. زمانی که اسپوتنیک-1 پرتاب شد، فون براون شجاعانه اعلام کرد که ظرف 90 روز می تواند ماهواره آمریکایی را به فضا بفرستد. دومین تلاش ناموفق ونگارد، موقعیتی تاریخی را در اختیار او قرار داد تا تحت نظارت ABMA راکت ژوپیتر -که حالا به جونو-1 تغییر نام داده بود- را در پایگاه کیپ کاناورال برپا کند. جونو-1 اولین ماهواره آمریکا به نام اکسپلورر-1 را در تاریخ 31 ژانویه 1958 -برابر با یازدهم بهمن 1336- در مدار زمین قرار داد.

ناسا، آرپا و ساترن

شوروی با پرتاب اسپوتنیک، راه آمریکا را نیز هموار کرد تا فضا را به اولویت اصلی خود بدل کند. فوریه 1958 آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته (آرپا-ARPA که الان به نام دارپا-DARPA شناخته می شود) بنیان نهاده شد تا سردرگمی و بورکوراسی شدید دولت ایالات متحده در پروژه های فناوری و علوم پیشرفته را پایان دهد. آوریل همین سال، آیزنهاور فرمان تشکیل اداره کل ملی هوانوردی و فضا یا همان ناسا (NASA) را صادر کرد تا مسئولیت برنامه های فضایی را بر عهده بگیرد.

ماه اوت 1958 برنامه سوپر ژوپیتر ABMA که اکنون به نام جونو-5 شناخته می شود، با بودجه ARPA جان دوباره ای گرفت. این موضوع از آن جهت اهمیت داشت که توجه ارتش آمریکا به راکت های غول پیکر رو به افول بود و پروژه به دست فراموشی سپرده شده بود. البته در سال 1960 تمام پروژه، بدون هیچ بودجه ای به ناسا سپرده شد.

در این زمان اسم راکت هم عوض شده بود و اکنون رسماً به نام ساترن (Saturn) شناخته می شد. سازمان ABMA هم منحل شد و فون براون و تیمش به مرکز پروازهای فضایی مارشال (MSFC) منتقل شدند. اگرچه ساترن هنوز هم یک ایده روی کاغذ بود، ولی مهندسین پروژه تقریباً می دانستند که باید در چه مسیری حرکت کنند.

کدام ساترن؟

یکی از نشانه های به هم ریختگی پروژه ساترن در سال 1960 مشخص شد و آمریکایی ها دیدند که حداقل با پنج یا شش طرح راکت مواجهند. در واقع ساترن خانواده ای از راکت ها را شامل می شد که برای حمل بارهای مختلف و اجرای مأموریت های متنوع طراحی شده بودند. علاوه بر راکت های C-1 تا C-5، یک راکت Nova هم دیده می شد که حتی روی کاغذ هم به مراتب بزرگ تر از ساترن 5 بود.

طراحان پروژه با ده ها طرح متنوع از راکت های ساترن روبرو شدند

دلیل این آشفتگی چیزی نبود جز هدف نهایی راکت ساترن؛ اینکه برای چه مأموریتی و با چه هدفی پرتاب خواهند شد. همچنین مسیر توسعه آنها هم به درستی تعیین نشده بود. تازه شش طرح اولیه فقط دسته بندی های اصلی را مشخص می کردند و هرکدم از آنها نمونه های نهایی متنوعی داشتند، به طوری که در برخی مراحل حتی متخصصین هم از آنها سر در نمی آوردند؛ ساترن های یک مرحله ای تا چهار مرحله ای، تک موتوره یا چند موتوره (خوشه ای)، طراحی با الهام از راکت های نظامی یا طراحی کاملاً جدید، راکت هایی با سوخت جامد و حتی بوسترهای کمکی. طراحان پروژه به دریایی درافتاده بودند که پایانش نمی دیدند.

سؤال اساسی هنوز پابرجا بود: مأموریت چیست؟ تیم فون براون راکت ساترن را برای چه کسی و به چه دلیلی طراحی می کنند؟ در آغاز مسئولیت پروژه با ارتش بود اما آنها به تدریج علاقه خود را از دست دادند و به پروژه های خودشان بازگشتند. سپس کنترل تیم فون براون در اختیار ناسا قرار گرفت، اما این آژانس نوپا هم کوچک ترین ایده ای نداشت که با این راکت غول آسا چه باید بکند و طرح نهایی را بر چه اساسی انتخاب نماید.

اوضاع در ژانویه 1960 کمی شفاف تر شد، زمانی که ناسا به کنگره آمریکا اعلام کرد که ظرف 10 سال تیمی از فضانوردان را به مدار ماه خواهد فرستاد و کمی بعد هم انسان را روی سطح ماه فرود خواهد آورد. البته این بازه زمانی هیچ اساس و مبنایی نداشت و ناسا فکر می کرد ده سال برای اجرای چنین مأموریت های جاه طلبانه ای کافیست.

سپس همان طور که طرفداران رقابت فضایی می دانند، جان فیتزجرالد کندی رئیس جمهور وقت آمریکا در تاریخ 25 ماه مه 1961 -برابر با چهارم خرداد 1340- سخنرانی تاریخی خود را در کنگره انجام داد. او اعلام کرد ایالات متحده اولین کشوریست که روی ماه قدم خواهد گذاشت:

این ملت باید برای رسیدن به این هدف متعهد شود. ما باید تا پایان دهه جاری یک انسان را روی ماه فرود آورده و سپس او را به سلامت به زمین باز گردانیم.

سخنرانی کندی به راحتی توانست مردم آمریکا را در مسیر این مأموریت تاریخی قرار دهد، ولی بیش از هفت ماه بحث و جدل پیش روی مسئولین پروژه قرار داشت. با وجود دستور صریح رئیس جمهور، ناسا هیچ راکتی از خودش نداشت و تجهیزات مربوط به پروژه مرکوری و پروژه جمنای هم جوابگوی نیاز آنها نبودند.

طرح های ساترن هم که ماه به ماه تغییر می کردند؛ مدل های سه مرحله ای به دو مرحله ای تبدیل شدند و C-I به C-I و C-IB تقسیم شد. گاهی اوقات راکت Nova طرح محبوب آنها بود و گاهی راکت سوخت جامد با بوسترهای کمکی. در میانه ی این آشوب، فقط برنامه رسیدن به ماه بود که می توانست همه چیز را سر و سامان دهد.

پیش به سوی ماه

دلیل اصلی این همه تغییر و تحول در توسعه راکت ساترن، این بود که به روش های متعدد و متنوعی می شود به ماه رسید و هرکدام از آنها به راکت مخصوص به خود نیاز دارند. در سال 1961 ناسا چهار روش اصلی را بررسی می کرد.

صعود مستقیم

اولین گزینه محبوب پروژه، صعود مستقیم نام دارد. این روش که ساده ترین هم هست، به یک فضاپیمای کامل سوار بر یک راکت غول پیکر نیاز دارد. فضاپیما به شکل مستقیم به سمت ماه رفته و بدون قرار گرفتن در مدار ماه، روی سطح آن فرود می آید. در پایان مأموریت تمام فضاپیما یا بخشی از آن دوباره از سطح بلند شده و به سمت زمین حرکت می کند، حالا یا فرود می آید یا توی دریا سقوط می کند.

این روش کاملاً مناسب به نظر می رسد ولی یک ضعف اساسی دارد: فضاپیما به خاطر موتورهای بزرگ، محفظه های سوخت و دیگر تجهیزات مورد نیاز، بسیار سنگین خواهد بود. برآوردها نشان می داد وزن فضاپیمای این مأموریت به 99 تن خواهد رسید. فون براون و تیمش نتیجه گرفتند که برای پرتاب چنین محموله ای به بوستر جدیدی به نام Nova با موتورهای کاملاً جدید و غول آسا نیاز دارند، راکتی که حتی ساترن 5 در برابرش حرفی برای گفتن نداشت. البته مشکل اصلی این بود که اجرای پروژه به این روش، فرود یانکی ها روی ماه را تا دهه 1970 میلادی به تعویق می انداخت.

ملاقات در مدار زمین

همان طور که از اسمش هم مشخص است، در این حالت باید سفینه را در مدار زمین سرهم کرد. پس از آن فضاپیما به سمت ماه حرکت کرده، فرود آمده و سپس باز می گردد. البته می توان یک سفینه بدون سوخت را به مدار زمین فرستاد و سپس با استفاده از راکت دیگری به آن سوخت رساند. در هر دو حالت به راکت های کوچک تری نسبت به ساترن 5 نیاز خواهیم داشت.

انجام این مأموریت شامل چند بار پرتاب راکت از سطح زمین و ملاقات در مدار برای سوختگیری یا اتصال خواهد بود. چنین عملیاتی را در قرن بیست و یکم به راحتی انجام می دهیم، ولی در سال 1961 کاملاً ناشناخته بودند. در آن زمان دو فضاپیما هیچگاه در مدار به هم نرسیده بودند، چه برسد به اینکه به هم متصل شوند. علاوه بر این راکت های آن زمان عمدتاً آزمایشی بودند و احتمال بروز خطا در آنها بالا بود، در حدی که شاید فضاپیمای حاضر در مدار زمین هیچگاه راکت دوم را ملاقات نمی کرد. هزینه بالای این اشتباهات احتمالی، ناسا را از اجرای آن بازداشت.

ملاقات در سطح ماه

برای ملاقات در سطح ماه، مجموعه ای از فضاپیماهای بدون سرنشین حاوی لوازم مورد نیاز، سوخت و فضاپیمایی برای بازگشت به زمین به سطح ماه فرستاده می شد. در حین مأموریت، یک فضاپیمای کوچک حامل فضانوردان هم به این مجموعه ملحق می شوند و نهایتاً فضانوردان با استفاده از فضاپیمای بازگشت، به زمین بر می گشتند. در این حالت هم راکت کوچک تری مورد نیاز بود.

ملاقات در سطح ماه علاوه بر مشکلات حالت قبلی، مسائل جدیدی را هم با خود داشت. برای ملاقات در مدار زمین تنها چند فضاپیما در یک زمان در مدار زمین قرار می گرفتند، اما ملاقات روی ماه به سیستم های فرود خودکار نیاز داشت که تا آن زمان اختراع نشده بود، ضمن اینکه باید همین عملیات را در چند مرحله و در یک مکان اجرا کرد. تازه پس از آن فرود فضاپیمای حامل سرنشین انسانی و سپس بلند شدن از سطح ماه برای برگشت را هم داشتیم. احتمال بالای خطا در هرکدام از این مراحل هم کمکی به ناسا نمی کرد.

ملاقات در مدار ماه

ملاقات در مدار ماه حالتیست که در آن یک فضاپیمای کامل و بزرگ به مدار ماه فرستاده می شود. زمانی که این فضاپیمای اصلی در مدار حضور دارد، سفینه کوچک سطح نشین حامل فضانوردان از آن جدا شده، روی سطح ماه فرود می آید و سپس دوباره به فضاپیمای اصلی می پیوندد. این راکت کوچک پس از رساندن فضانوردان به فضاپیمای اصلی از آن جدا شده و نهایتاً فضاپیمای مادر به زمین بر می گردد.

این روش را پیش تر برای برنامه آپولو هم در نظر گرفته بودند و اجرای آن به هیچ وجه ساده نبود. با این حال ناسا باید هرچه زودتر تصمیم نهایی را می گرفت.

انتخاب نهایی

در ابتدا روش صعود مستقیم انتخاب شد، چون هم ساده بود و هم به مانورهای ناشناخته مانند ملاقات مداری نیاز نداشت. زمانی که مشخص شد ساخت راکت Nova در این بازه زمانی ممکن نیست، بسیاری از اعضای تیم (از جمله فون براون) به روش ملاقات در مدار زمین روی آوردند. از طرفی جان هوبالت، مهندس پژوهشگاه لنگلی و جرج لو، رئیس ناسا روش ملاقات در مدار ماه (LOR) را ترجیح می دادند.

بحث بین دو گروه به قدری بالا گرفت که رئیس جمهور کندی شخصاً وارد ماجرا شد. فون براون تمام مهارت های دیپلماتیک خودش را به کار برد تا این جدال فنی به خصومت شخصی بین طرفین ماجرا کشیده نشود. در نهایت روش ملاقات در مدار ماه به عنوان کم هزینه ترین و سریع ترین روش انتخاب شد.

این تصمیم، توسعه راکت ساترن را به مراحل پایانی طراحی نزدیک کرد و مسئولین پروژه حتی به مراحل ساخت و تست هم فکر می کردند. در تاریخ 10 ژانویه 1962-برابر با 20 دی ماه 1340- ناسا آغاز تولید ساترن C-5 با نام نهایی ساترن 5 را به شکل رسمی اعلام کرد. مرحله اول این راکت از نوع S-IC به جای چهار بوستر، از پنج بوستر F-1 تشکیل شده بود تا نیروی کافی را تولید کند. مرحله دوم از نوع S-II با پنج موتور J-2 بود و مرحله سوم از نوع S-IVB هم یک موتور J-2 داشت. مرحله سوم راکت باید سفینه فرماندهی و خدمات آپولو را به همراه ماه نشین آپولو و دیگر تجهیزات اساسی حمل می کرد.

پروژه ماه به اندازه یک جنگ کامل برای آمریکا خرج داشت

در کنار ساترن 5 توسعه دو راکت دیگر نیز در دستور کار قرار گرفت: ساترن I و ساترن IB که هردو بر اساس ساترن C-1 ساخته می شدند تا تست سخت افزاری ساترن 5، اجرای تست های پرواز مقدماتی، حمل فضاپیمای آپولو به مدار زمین و ارسال اولین فضانوردان مأموریت آپولو را ممکن سازند. دو مورد آخر اهمیت فوق العاده ای داشت چون آپولو پیش از اعلام برنامه ساترن 5 به طور کامل توسعه یافته بود.

ساترن I و ساترن IB که دومرحله ای بودند، ماهیت محافظه کارانه ی برنامه ساترن را نشان می دادند، چون پروژه ماه به اندازه یک جنگ تمام عیار در مقیاس کوچک برای آمریکا خرج داشت و باید در هزینه های جانبی صرفه جویی می کردند. مرحله اول این راکت ها بر اساس موشک های جونو و ردستون طراحی شده بود که بسیار کوچک تر از مرحله اول ساترن 5 بوده و تنها پنج موتور H-1 داشتند. برای کاهش هزینه طراحی و ساخت محفظه های سوخت جدید، هشت مخزن سوخت از راکت های ردستون که مخصوص حمل سوخت موشک RP-1 و اکسیژن مایع بود را به مخزن سوخت جونو وصل کردند و اکسیژن بیشتری را به آن رساندند. بین این دو موشک، ساترن IB کمی بلندتر بود و سوخت بیشتری حمل می کرد.

مرحله دوم این راکت ها به ترتیب S-IV و S-IVB نام داشتند. مدل S-IV از شش موتور RL-10 استفاده می کرد و مدل S-IVB هم تنها یک موتور J-2 داشت. جالب اینکه S-IVB سومین مرحله ساترن 5 بود و مرحله چهارم را با خود حمل می کرد، اما در واقع پیشرفته ترین مرحله به شمار می رفت، چون باید دو مرتبه موتورهای خود را روشن می کرد و عملیات تغییر مسیر پیچیده ای را انجام می داد.

مسائل اساسی

در کنار تصمیمات پایه، یک سری اقدامات دیگر هم وجود داشتند که پیشرفت خارق العاده علوم موشکی در دهه 1960 میلادی را نشان می دادند. راکت های ساترن در طرح اولیه فقط از سوخت RP-1 استفاده می کردند که از کروزن (نفت سفید) و اکسیژن مایع تشکیل شده بود. این سوخت، ارتفاع راکت را بیش از حد افزایش می داد، تا جایی که ممکن بود تعادل راکت را در حین پرواز به هم بزند. می شد در مراحل بالایی از هیدروژن مایع استفاده کرد ولی فون براون با این موضوع مخالف بود، چون آمریکایی ها تجربه کافی با این سوخت نداشتند. علاوه بر این خواص هیدروژن مایع هنوز به اندازه کافی شناخته شده نبود، صنایع آمریکا برای تولیدش آماده نبودند و نهایتاً هزینه بالایی هم داشت.

اینجا آبراهام سیلورستاین به کمک ناسا آمد. او که در دهه 1950 میلادی با هیدروژن مایع کار کرده بود و به کارآیی آن اطمینان داشت، نهایتاً توانست فون براون و دیگر دانشمندان اصلی پروژه را قانع کند، به خصوص با توجه به اینکه نیروی هوایی آمریکا راکتی به نام Centaur را با سوخت هیدروژن در دست توسعه داشت. در نتیجه تیم توسعه ساترن به طور کامل تغییر عقیده دادند و سوخت هیدروژن را برای مراحل دوم و سوم این راکت در نظر گرفتند.

یکی دیگر از تصمیمات تعیین کننده، محل پرتاب راکت به سمت ماه بود. هیچکدام از سایت های آن زمان آمریکا توانایی پرتاب ساترن 5 را نداشتند، بنابراین باید مکان جدیدی برای احداث تأسیسات پرتاب انتخاب می شد. محل پرتاب نه تنها روی نحوه ساخت ساترن 5، بلکه روی طراحی آن هم تأثیر داشت. قبل از اینکه کیپ کاناورال انتخاب شود، احتمال می رفت که آمریکا یکی از جزایر دوردست اقیانوس آرام را برای پرتاب انتخاب کند، مانند مکان هایی که برای تست بمب های اتم استفاده می شد. اگر چنین تصمیمی گرفته می شد، فون براون باید با زحمت بسیار، راکت را به گونه ای طراحی می کرد که قسمت های مختلفش از هم جدا شده و به شکل هوایی قابل حمل و نقل باشند.

 

منتظر قسمت دوم ماجرای جذاب ساترن 5 باشید ...